Регулирующая арматура

Использование различных видов запорно-регулирующей арматуры в трубопроводных системах

Любая система периодически требует отключения некоторых участков, например, для ревизии или технического обслуживания. Для этого в трубопроводах устанавливают запорно-регулирующую арматуру, с помощью которой можно не только перекрывать движение рабочей среды в трубах, но и регулировать оптимальные значения параметров функционирования для поддержания ее качественной работы.

Характеристика и назначение

Запорно-регулирующей арматурой называют приспособления, которые предназначены перекрывать, изменять и контролировать параметры внутренней среды трубопровода. Такую арматуру устанавливают в системах водоснабжения, отопления, канализации и газоснабжения.

Устройства применяются на всех уровнях: от больших магистралей, до индивидуальных трубопроводов, находящихся внутри дома или квартиры.

В каждой системе есть несколько параметров, которые можно регулировать. К ним относятся объем и скорость потока, давление, температура. Запорно-регулирующая арматура используются для того, чтобы можно было изменять эти параметры, не отключая систему.

Назначением таких деталей является перенаправление потока жидкости или газа в другие ветви системы. Для этого устройство устанавливается в месте, где имеются разветвления. По мере необходимости одни ветви перекрывают, а другие открывают.

Другие виды запорно-регулирующей арматуры способны снижать давление внутри системы, если оно возрастает или уменьшать температуру. Некоторые из них работают автоматически, согласно законам физики.

Например, выпускной клапан пропускает газ только тогда, когда давление внутри системы повышается. Это позволяет сохранять этот параметр на одном уровне. Другие устройства регулируются вручную, например, с помощью вентилей.

Основная характеристика запорно-регулирующей арматуры — ее пропускная способность. Для оптимального применения вычисляют относительную, действительную, максимальную, начальную и условную пропускную способность.

Обратите внимание! Пропускная способность — это физическая величина, которая отражает объем среды постоянной плотности, проходящей в единицу времени через участок поперечного сечения трубы при давлении 1 бар. Проще говоря, это количество жидкости или газа, которое может пройти через трубу за определенный промежуток времени.

Кроме того, запорно-регулирующая арматура характеризуется диапазоном и зоной регулирования, а также настройкой регулятора. Эти параметры отражают различия между максимальными и минимальными данные пропускной способности: тот диапазон значений, который поддается регулировке.

Еще одна важная характеристика — относительная утечка. Она отражает теоретическую способность деталей отклоняться от заданных параметров герметичности. Проще говоря, это количественное отражение негерметичности изделия.

Требования к запорной арматуре

К запорно-регулирующим устройствам, независимо от того, устанавливаются они у конечного потребителя или на больших магистралях, предъявляют ряд общих требований. Их учитывают при конструировании.

Каждое из этих требований является гарантийным, то есть, имеет определенные сроки и параметры отклонения. Производитель гарантирует, что при правильной установке, требования будут соблюдены, а отклонения в параметрах работы не будут превышать указанные значения.

Требования, которые предъявляются к запорно-регулирующим устройствам:

  • Точность регулирования. Деталь должна работать точно при указанных значениях. Например, пропускать в единицу времени только тот объем жидкости, которые задан или сохранять внутри системы заданное давление. Отклонение этих параметров от указанных говорит о неисправности арматуры.
  • Прочность. Устройство не должно иметь деформации до ее установки в систему и быть устойчивым к механическим нагрузкам. Прочность обуславливает долговечность детали.
  • Температурная и химическая резистентность. Эти требования необходимы не для всех видов изделий. В системе отопления важно устанавливать детали, которые способны функционировать при высоких температурах, а для холодного водоснабжения, этот параметр можно опустить. Химическая резистентность важна там, где внутренней средой являются химически активные вещества, т.е это целиком зависит от свойств материалов, из которых изготовлено устройство.
  • Герметичность. Есть два вида герметичности: относительно внешней и относительно внутренней среды. Относительно внешней среды все устройства должны быть абсолютно герметичными. Это означает, что в местах их установки утечек во внешнюю среду жидкости или газа быть не должно. Герметичность относительно внутренней среды отражает возможность перераспределения жидкости или газа по обе стороны арматуры вне указанных параметров, например, если через запорную арматуру проходит какое-то количество жидкости в тот участок трубопровода, который выключен из системы.
  • Долговечность. Каждый вид арматуры, в зависимости от особенностей конструкции, материала, из которого он изготовлен и параметров эксплуатации, имеет свой гарантийный срок. Поскольку замена запорных клапанов и вентилей представляет определенную сложность, предпочтение стоит отдавать наиболее износоустойчивым деталям.

Обратите внимание! Большинство видов запорно-регулирующей арматуры при правильной их эксплуатации могут прослужить не менее 30 лет, хотя производители дают гарантию на меньший срок эксплуатации.

  • Простота эксплуатации. Все участки системы необходимо периодически проверять, ремонтировать, чистить. Деталь должна быть достаточно простой, чтобы уменьшить трудозатраты на обслуживание.

Виды запорно-регулирующей арматуры

Запорно-регулирующие детали различаются по назначению и способу работы.

По назначению выделяют три разновидности:

  1. Исключительно запорные используются, чтобы перекрывать поток жидкости или газа. Есть два положения клапан: пропускает поток внутренней среды и не пропускает поток внутренней среды.
  2. Исключительно регулирующие. Они не могут полностью перекрывать поток, только регулировать его параметры.
  3. Запорно-регулирующие детали. Крайние положения арматуры соответствуют запорным, то есть, либо пропускают, либо не пропускают жидкость или газ. Промежуточные положения соответствуют регулирующим — пропускают внутреннюю среду в соответствии с заданными параметрами.

Запорно-регулирующая арматура, в свою очередь, подразделяется на несколько типов:

  • Седельный клапан. Чаще его используют на больших магистральных трубопроводах. В качестве подвижной детали внутри такого клапана служит плунжер. Это поршень, который способен передвигаться, регулируя таким образом параметры потока.
  • Шаровые устройства. Внутри таких деталей расположен шарик, имеющий сквозное отверстие. Он способен поворачиваться на 900 вокруг своей оси. Когда отверстие параллельно потоку, среда проходит через устройство, когда перпендикулярно — не проходит, промежуточные значения обусловливают частичную пропускную способность.
  • Клиновая арматура. Внутри этой детали есть клин, который движется перпендикулярно потоку жидкости или газа. Принцип его работы схож с принципом устройства заслонки, которая движется сверху вниз. При максимально высоком положении весь поток проходит через арматуру, при полном опускании — не проходит ничего. Промежуточные положения пропускают часть жидкости или газа.
  • Поворотно-дисковые устройства. Представляют собой клапан, который выглядит как диск, к которому прикреплен регулировочный вентиль. Диаметр диска соответствует сечению арматуры. Если диск расположен перпендикулярно потоку — жидкость не проходит, если параллельно — проходит вся. Промежуточные положения являются регулировочными.

Запорно-регулирующие устройства для систем отопления

Системы отопления отличаются от других систем, в которых используются устройства, способные работать в высокотемпературном режиме. Материал, из которого изготовлены детали, должен обладать значительной термоустойчивостью, например, из нержавеющей стали или бронзы.

На разных участках системы отопления устанавливаются запорно-регулирующие, только запорные или только регулирующие устройства.

Каждое из них имеет свое предназначение:

  • Краны нужны там, где труба имеет ответвления. С помощью крана можно полностью или частично перенаправить поток теплоносителя в другое русло или перекрыть магистраль.
  • Кран Маевского — это усовершенствованная шариковое устройство. Он нужен для сброса воздуха из системы. В закрытом состоянии он создает полностью герметичный заслон, а в открытом — пропускает исключительно воздух.
  • Обратные клапаны устанавливаются на трубы там, где возможен нежелательный обратный заброс теплоносителя. Они пропускают жидкость только в одну сторону по ходу потока и препятствуют ее возвращению обратно.
  • Смесительные узлы позволяют смешивать холодную и горячую воду. От положения вентиля зависит температура в дистальном участке трубы.

Регулирующая арматура: виды, конструкции, назначение

Часто люди интересуются, какие различают виды арматуры. Многие не знают, для чего она нужна. Больше всего вопросов возникает по поводу регулирующей арматуры. Следует выяснить ее основное предназначение и понять, какие различают виды. Об этом и не только мы поговорим в нашей сегодняшней статье.

Функции арматуры и область применения

Итак, для чего она нужна? Регулирующая арматура нужна для поддержания баланса между параметрами рабочей среды. Происходит изменение расхода материала, либо применяется метод проходного сечения.

Где применяется она? Используется регулирующая арматура для отопления, а также для трубопроодного транспорта. Еще ее используют в энергетических установках. Регулирующая предохранительная арматура обеспечивает надежность систем. Ее основная функция заключается в герметизации.

Какие требования выдвигаются к ней?

Требования к регулирующей арматуре предъявляются достаточно серьезные. Она не применяется в качестве запорной арматуры. Каждый из видов должен выполнять свою определенную функцию.

Такая арматура должна обеспечивать регулирование продолжительности таких циклов, как процесс открытия и закрытия. Она отвечает за надежную фиксацию затвора в определенном положении. Важно, чтобы регулирующая арматура отличалась прочностью. Требуется, чтобы она обладала также нужной жесткостью. Конструкция должна выдерживать большие механические нагрузки. Недопустимо, чтобы возникали различного рода деформации и повреждения.

Регулирующая арматура должна быть герметичной. Ей необходимо быть надежной и долговечной. Элементы должны быть удобными в процессе эксплуатации. Еще одно требование состоит в том, чтобы расходы на обслуживание и ремонт деталей не превышали спланированный бюджет.

Если регулирующая арматура располагается в помещениях, где нет возможности часто регулировать и смазывать конструкцию, то она должна служить долгое время без поломок.

Какие бывают виды?

Заводы выпускают несколько видов регулирующей арматуры. К ним относятся:

Некоторые мастера включают в этот список регуляторы. Не каждый согласится с такой классификацией. Чаще всего, чтобы определить тип арматуры, следует выяснить направление перемещения регулирующего элемента. Оно может меняться по отношению к потоку рабочей среды. Регуляторы отличаются тем, что определенный тип арматуры составляет только часть конструкции.

Какую задачу выполняют клапаны?

Подобные элементы являются основной составляющей регулирующей арматуры. Они представляют собой дорогостоящие детали. Каждый клапан нужен для выполнения определенной задачи. Впускные и выпускные элементы необходимы для герметичности емкостей, в которых хранятся газ, пар. В емкости следует поддерживать определенное давление.

Редукционный клапан нужен для понижения рабочего давления в системе. Такой эффект получается за счет того, что увеличивается гидравлическое сопротивление.

Чем отличаются конструкции клапанов?

Регулирующая арматура может быть представлена в форме клапанов. Они отличаются по своей конструкции. Особенности механизма заключаются в том, что у него может быть один либо несколько затворов. Для определенных работ требуется односедельный клапан. Могут использоваться несколько затворов. Когда они лежат на одной оси и имеют определенную последовательность, то образуют проходное сечение.

В наше время пользуются большим спросом клеточные клапаны. В них затвор представляет собой неподвижный элемент. В нем есть специальные отверстия, которые нужны для пропуска рабочей среды. Их часто называют клеткой.

Внутри отверстий перемещается плунжер. Благодаря ему постоянно меняется площадь сечений. В результате клеточный клапан отвечает за регулирующую функцию.

Что такое золотник?

Это один из элементов затвора клапана. Его называют запирающей составляющей. Золотник отвечает за процесс регулирования рабочей среды. Он может быть следующих типов:

  1. Тарельчатый.
  2. Поршневой.
  3. Сферический.
  4. Игольчатый.

Особенности дисковых затворов

Такие затворы нередко используются в качестве регулирующей арматуры. Они отличаются рядом преимуществ. Для установки дисковых затворов не нужно много места. Использование данных элементов гарантирует высокую производительность. Они не уменьшают рабочее давление. Дисковые затворы могут использоваться при разных температурах. К плюсам деталей стоит отнести низкую стоимость за единицу.

Дисковые затворы применяют для работы с вязкими жидкостями. Они нужны для регулирования, а также используются для шаровых кранов.

Какие приводы следует использовать?

Регулируемая запорная арматура используется с различными приводами. Для работы применяют:

  • Пневматические.
  • Гидравлические.
  • Электрические.

Параметры арматуры

При рассмотрении регулирующей арматуры, выделяются следующие параметры:

  1. Пропускная способность. Она приравнивается к расходу рабочей среды. Параметр подразделяется на условную пропускную способность, начальную, минимальную. Существует относительная и действительная пропускная способность.
  2. Пропускная характеристика показывает зависимость пропускной способности от хода арматуры.
  3. Относительная утечка.
  4. Диапазон регулирования.
  5. Зона регулирования.

Прочие особенности

Регулируемая запорная арматура получила широкое распространение на отечественном рынке. Подобный тип арматуры относится к трубопроводной. Он сочетает в себе функции регулирующей, а также запорной. К этой группе относится запорно-регулирующий клапан. В чем его задача? Он нужен для регулирования потоков. Иногда возникает необходимость в перекрытии потоков регулируемой среды. Этот тип арматуры нужен для отопления. Благодаря ему можно регулировать теплоноситель, настраивать его параметры. Появилась возможность отключать отдельные отопительные элементы.

Регулируемая запорная арматура помогает создавать централизованные установки для теплоснабжения. Они становятся более безопасными и удобными для эксплуатации. Повышается энергоэффективность.

На этих принципах базируется работа таких важных объектов, как атомные станции, системы водоснабжения, вентиляции, тепловые пункты. Регулирующая арматура обеспечивает правильное функционирование трубопроводов. В теплоэнергетической отрасли она помогает в управлении котлами. Этот тип арматуры отвечает за безопасность и экономичную эксплуатацию котлов. Она обладает устойчивостью к процессам коррозии, что является плюсом для промышленности.

Заключение

Итак, мы рассмотрели, что собой являет арматура регулирующая. Как видите, это очень важный элемент в трубопроводной системе.

Регулирующая арматура

Регулирующая трубопроводная арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода или проходного сечения. Она не обязательно должна обеспечивать полное перекрытие проходного сечения, и ее не следует применять в качестве запорной арматуры. Равно как нежелательно, а иногда недопустимо, перекладывать «обязанности» регулирующей арматуры на запорную арматуру. Для одновременного выполнения функций запорной и регулирующей арматуры существует комбинированный вид ─ запорно-регулирующая арматура.

В действующем ныне «ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» не рекомендуется называть регулирующую арматуру дроссельной или дроссельно-регулирующей, а запорно-регулирующую арматуру ─ запорно-дроссельной. И совсем недопустимо применение таких «терминов» как «регулируемая арматура» и «запорно-регулируемая арматура».

Какой бывает регулирующая арматура

Производятся различные виды (или правильнее — разновидности) регулирующей арматуры. Из четырех основных типов трубопроводной арматуры в этом качестве используются три — клапаны, краны и дисковые затворы. Только относящиеся преимущественно к запорной арматуре задвижки для регулирования применяются ограниченно. В ряде нормативных документов специально оговаривается нежелательность использования запорной арматуры в качестве регулирующей. Но, как известно, правил без исключений не бывает.

Регулирующая арматура может быть реализована в виде регуляторов. Хотя считать регуляторы самостоятельным типом регулирующей арматуры по конструкции затвора неправильно, поскольку тип арматуры определяется направлением перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды. А регуляторы ─ это устройства, в которых один из перечисленных выше типов арматуры (например, клапан) является всего лишь частью конструкции.

Основной «массив» регулирующей арматуры формируют регулирующие клапаны, нередко являющиеся наиболее значимым и дорогостоящим элементом контура регулирования.

Регулирующие клапаны могут быть предназначены для выполнения конкретных задач. Например, т. н. дыхательный клапан (другие названия ─ впускной клапан, выпускной клапан) служит для герметизации емкостей, содержащих газ, воздух или пар, обеспечивая поддержание в пространствах этих емкостей заданных параметров давления. С помощью редукционного клапана за счет увеличения гидравлического сопротивления осуществляется снижение рабочего давления в системе.

Существует большое разнообразие конструкций регулирующих клапанов. Они могут иметь один затвор — односедельный клапан или проходное сечение, образованное двумя и более последовательно расположенными на одной оси затворами, ─ многоступенчатый клапан, например, регулирующий двухседельный клапан.

В получающих все большее распространение клеточных клапанах затвор выполнен в виде неподвижной детали, которую из-за наличия в ней профилированных отверстий для пропуска рабочей среды называют клеткой. Перемещающийся внутри клетки плунжер изменяет суммарную площадь открытых сечений этих отверстий, что позволяет клеточному клапану эффективно выполнять регулирующие функции.

Золотник ─ запирающий элемент затвора клапанов, обеспечивающий регулирование расхода рабочей среды, ─ может быть тарельчатым, поршневым (цилиндрическим), сферическим, игольчатым. В последнем случае регулирующий клапан носит название игольчатый клапан.

В качестве регулирующей арматуры применяют обладающие целым рядом преимуществ дисковые затворы. Они требуют мало места для установки, обеспечивают высокую производительность, не приводят к потере давления, с металлическим уплотнением могут применяться в широком диапазоне температур, имеют сравнительно небольшую стоимость.

Хорошо подходят для регулирования вязких жидкостей и пульп шаровые краны. Для управления регулирующей арматурой используются разные приводы: пневматические, гидравлические, электрические.

Основные параметры регулирующей арматуры

Одним из основных параметров регулирующей арматуры является пропускная способность, численно равная расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м, протекающей через арматуру, при перепаде давлений 0,1 МПа (1 кгс/см). Она послужила базисом, на основе которого сформировано целое семейство параметров, содержащих словосочетание «пропускная способность»: условная пропускная способность, начальная пропускная способность, минимальная пропускная способность, относительная пропускная способность, действительная пропускная способность.

Не менее важный параметр ─ пропускная характеристика ─ зависимость пропускной способности от хода арматуры. Определенная экспериментальным путем, она носит название «действительная пропускная характеристика». Помимо нее есть еще линейная пропускная характеристика, равнопроцентная пропускная характеристика, специальная пропускная характеристика. А также другие характеристики: конструктивная характеристика (зависимость площади проходного сечения в затворе регулирующей арматуры от текущего хода), кавитационная характеристика, рабочая расходная характеристика.

Количественным критерием негерметичности в затворе регулирующей арматуры является параметр, носящий название относительная утечка. Конечно, регулирующая арматура должна обеспечивать герметичность при закрытии, но способность регулировать поток ─ важнее.

Поэтому для регулирующей арматуры особое значение имеют показатели, отражающие ее возможности регулирования рабочей среды, ─ диапазон регулирования, диапазон настройки регулятора, зона регулирования.

При разработке, конструировании, производстве и последующем использовании регулирующей арматуры во внимание принимаются также такие параметры, как нечувствительность, зона нечувствительности, коэффициент кавитации и другие.

Значение регулирующей трубопроводной арматуры

Регулирующей арматуре принадлежит важное место в общей номенклатуре трубопроводной арматуры. Проводимые в России и за рубежом маркетинговые исследования, основанные на анализе мирового и отечественного рынков, неизменно фиксируют высокую долю регулирующей арматуры в общем объеме других видов трубопроводной арматуры.

Регулирование параметров потока рабочей среды, необходимое для эффективного управления технологическими процессами и контроля над ними, ─ технически очень сложная задача. В т. ч. и потому, что изменение положения регулирующего органа зачастую сопровождается динамичным изменением параметров рабочей среды ─ давления и скорости потока.

Без регулирующей арматуры невозможно обеспечить стабильность номинальных режимов и «штатное» протекание переходных процессов. Эффективно работающая регулирующая арматура ─ гарант нормального функционирования трубопроводного транспорта, оборудования энергетической и множества других отраслей.

Так, в теплоэнергетике ее использование помогает обеспечить эффективное управление работой котлов, их безопасную и экономичную эксплуатацию в расчетных режимах. Регулирующая арматура должна быть установлена на питательных линиях каждого котла. Регуляторы давления — обязательный атрибут тепловых пунктов с переменным расходом пара. Использование запорной арматуры для регулирования давления пара не допускается. Чтобы адекватно отвечать на вызовы времени, обусловленные общим усложнением технологий, повышением требований к экономичности и экологической безопасности промышленных систем, регулирующая арматура должна постоянно совершенствоваться. Основными приоритетами являются увеличение ее надежности, уменьшение энергоемкости, рост точности регулирования и быстродействия, повышение коррозионной стойкости. И при этом устройство регулирующей арматуры не может чрезмерно усложняться, поскольку она должна иметь приемлемую стоимость, оставаться удобной в эксплуатации, не требовать сложного и дорогостоящего технического обслуживания в межремонтный период.

Требования к регулирующей трубопроводной арматуре

К регулирующей арматуре предъявляется широкий комплекс требований, которым она должна отвечать на протяжении всего жизненного цикла. В частности, это требования по виду регулировочной характеристики и точности регулирования параметров. Например, регулирования продолжительности циклов закрывания и открывания, а также фиксации затвора в нужном промежуточном положении.

Регулирующая арматура должна быть прочной и жесткой, без пластических и упругих деформаций переносить высокие механические нагрузки.

Как и любая другая трубопроводная арматура, регулирующая арматура не вправе не быть герметичной. Как по отношению к внешней среде, так и к разделяемым затвором участкам трубопровода.

Регулирующая арматура должна быть надежной и долговечной, т. е. способной на протяжении заданного срока гарантированно выполнять свои функции. Гарантированно ─ значит с допустимой интенсивностью отказов, с заданной вероятностью выполняя установленное число циклов срабатывания до первого отказа.

Эксплуатация регулирующей арматуры должна быть удобной и не сопровождаться значительными эксплуатационными расходами. Это означает, что обслуживание регулирующей арматуры не предполагает частой и трудоемкой регулировки, смазки и т. д. Это особенно важно для арматуры, расположенной в необслуживаемых помещениях, установленной на удаленных участках трубопроводов или производствах непрерывного цикла, остановка которых для проведения профилактических работ крайне нежелательна.

Запорно-регулирующая арматура

Широкое распространение получили технические устройства, не ограничивающиеся решением задач, стоящих перед регулирующей арматурой, а способные служить еще и в качестве запорной арматуры, обеспечивая перекрытие потока рабочей среды с определенной герметичностью, что дало повод выделить отдельный вид комбинированной арматуры. Запорно-регулирующая арматура ─ то трубопроводная арматура, сочетающая функции регулирующей и запорной арматуры.

Ее наглядной иллюстрацией могут служить запорно-регулирующие клапаны. Например, клапаны КЗР, предназначенные для регулирования и перекрытия потоков регулируемой среды. Они демонстрируют, как в одном техническом устройстве могут быть успешно объединены запорная и регулирующая арматура для систем отопления.

Запорно-регулирующая арматура для отопления, дающая возможность регулировать параметры теплоносителя, а при необходимости на время отключать отдельные контуры отопления, позволяет сделать централизованные и автономные системы теплоснабжения более удобными, безопасными и энергоэффективными. Это одинаково справедливо как для «малой» сантехнической арматуры, так и для арматуры, используемой в «больших» тепло- и электроэнергетике. В т. ч. в технологических системах, включая системы безопасности, таких сложных и ответственных объектов, как атомные станции любого типа. А также в системах приточной вентиляции, горячего водоснабжения, центральных и индивидуальных тепловых пунктах (ЦТП и ИТП), при регулировании широкого круга технологических процессов в самых разных областях технологий.

Не применяя современную регулирующую арматуру, нельзя обеспечить одновременно надежную и максимально экономичную работу оборудования в самых разных направлениях современных технологий: во всех отраслях энергетики, включая находящуюся в ее авангарде ядерную, трубопроводном транспорте, химической промышленности и других.

Запорно-регулирующая арматура

Запорная арматура – неотъемлемый элемент систем управления потоками в трубопроводных системах, она является важной составляющей топливно-энергетического комплекса.

Добыча, подготовка и транспортировка нефтепродуктов невозможна без трубной продукции с установленными на нее регулирующими механизмами.

Запорно-регулирующая трубопроводная арматура

Для контроля потоков в трубопроводных конструкциях и системах используется специализированная арматура, которая позволяет отключать, распределять, регулировать и смешивать, корректируя площадь проходного сечения.

Запорно-регулирующая арматура, изменяя расход транспортируемого вещества, перекрывает или распределяет ее поток, регулируя различные параметры: давление, напор или температуру. Может монтироваться на трубопроводы, ёмкости и другие агрегаты.

Функциональное назначение трубопроводной арматуры позволяет поделить ее на следующие виды:

  1. Запорная. Обеспечивает полное перекрытие потока в трубах. Пользуется наибольшим спросом и занимает более 80% предложений на рынке.
  2. Регулирующая. Поддерживает необходимые значения определённых параметров, осуществляя контроль расхода рабочей среды. Температура, давление, состав и концентрация веществ могут быть изменены с использованием такого вида арматуры. Особо стоит выделить относящуюся к регулирующей дроссельную арматуру. Ее используют в случаях необходимости значительного понижения сжатия транспортируемого вещества. Она успешно работает при значительных скачках давления.
  3. Запорно-регулирующая совмещает в себе функции перекрытия и управления потоками.
  4. Аварийная отсечная исключает фактор негативного влияния на трубопровод, если давление или направление транспортируемой среды превысило допустимые значения путем перекрытия защищаемого участка от остальной части системы.
  5. Предохранительная. В аварийной ситуации открывается, чтобы утилизировать из конструкции избыточное количество транспортируемого вещества.
  6. Смесительная, функция которой – управление потоком рабочей среды для распределения его в определенном направлении или для смешивания. Чаще всего применяется в системах отопления для получения оптимальной температуры.
  7. Фазоразделительная – автоматически разграничивает рабочие среды в зависимости от их фаз и состояний.

Качественная запорная регулирующая и предохранительная арматура, которая позволяет управлять транспортируемой рабочей средой: водой, паром, газом, нефтью и другими агрессивными жидкостями, – является гарантией прочности и надежности современных коммуникаций.

Трубопроводная запорная арматура может быть изготовлена из следующих материалов:

Основные характеристики таких элементов: диаметр трубы, которую возможно подсоединить, и максимум избыточного давления при показателе температуры среды в трубопроводе 20 градусов. Выбор зависит от технических условий трубопровода, в котором он будет использоваться. Газовые трубопроводы, водные магистрали и системы для перекачки агрессивных веществ используют отличные друг от друга типы оборудования.

Виды запорной арматуры

Существуют различные виды запорной арматуры:

1. Запорные краны присутствуют на всех трубопроводах. Соединяются с трубой фланцевым или муфтовым соединением. С учетом рабочей среды краны подразделяются на шаровые и пробковые.

Сальниковые муфтовые – краны-пробки с резиновым или пеньковым сальником внутри, отлитые из чугуна для использования в водных и нефтяных трубопроводах. Температура транспортируемого вещества не должна превышать 100 градусов. Кран можно устанавливать в любом положении.

Пробковые муфтовые – чугунные для газовых трубопроводов. Максимальный порог температуры – 50 градусов. Также неприхотливы к установке.

Фланцевые шаровые краны – производятся в стальном (диапазон температур 30-70 градусов) и чугунном, выдерживающем 100-градусную нагрузку, варианте.

2. Запорная заслонка выполнена в виде диска, вращающегося вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно или под определенным углом по направлению движения вещества. В основном монтируются на трубопроводы большого диаметра с небольшим давлением рабочей среды. Устанавливаются гидроприводным или электроприводным способом, а также вручную врезаются в трубопровод при помощи сварки или фланцевым соединением. Корпус изготавливается из чугуна, а диск из стали. Подходят для использования в кислотных и щелочных средах и не требуют технического обслуживания.

3. Трубопроводные задвижки периодически перекрывают поток рабочей среды. При оснащении их электроприводом появляется возможность осуществлять управление дистанционно. Изготавливаются из чугуна, стали, нержавейки или сплавов цветных металлов. Выбор материала, из которого будет изготовлено устройство запорной арматуры, зависит от того, щелочная или кислая среда будет транспортироваться по трубопроводу.

4. Запорный вентиль предназначается для полного перекрытия потока. С его помощью невозможно осуществить регулирование рабочего давления. Вентиль должен быть всегда полностью открыт или закрыт. Золотник и шпиндель, составляющие систему, перекрывают поток параллельно его направлению для предотвращения гидроударов. Вентили для систем с высоким давлением приваривают к толстостенным трубам. Также возможно соединение фланцевыми патрубками и муфтами. Последнее распространено в трубопроводах для транспортировки воды, воздуха или пара температурой не выше 50 градусов с обязательным уплотнением чугуна кожаным, резиновым или паронитовым кольцом.

Детали, изготовленные из латуни, немного весят и работают при высоких показателях сжатия, обеспечивая 100% перекрытие.

Герметизация в таких системах может обеспечиваться:

Типы запорной арматуры включают в себя также те специальные вентили, задвижки и заслонки которые эксплуатируются на трубопроводах, по которым движутся агрессивные вещества. Для таких изделий чаще всего используют устойчивую к кислоте и щелочи латунь.

Детали из сильфона применяют при необходимости обеспечения герметичности соединения, выдерживания высоких температур и предотвращения возможной утечки.

Антикоррозийные свойства также крайне важны для арматуры, используемой в агрессивных средах, поэтому зачастую допускается применение фланцевых, фарфоровых и диафрагмовых вентилей с резиновым покрытием.

Газовая запорная арматура

Газовая запорная арматура – неотъемлемая часть в газотранспортной системе, функция которой – включение или отключение газа, изменение направления его потока, управление давлением или количеством проходящего продукта.

К арматуре, которая будет использоваться в газопроводах, предъявляется требование к герметическому отключению существующих участков в газовых трубопроводах. Поэтому краны, задвижки, обратные клапаны и вентили должны пройти сертификацию и быть изготовлены из высококачественных материалов, ведь от их надежности зависит, не произойдет ли сбой в работе, который приведет к загрязнениям атмосферы или взрыву газа.

Изготовление трубной арматуры на заводах

Заводы запорной арматуры – это чаще всего производства полного цикла, состоящие из:

  • технической службы;
  • конструкторского бюро;
  • испытательных лабораторий;
  • мастерской для продуцирования резин и полимеров;
  • цеха сборки и навески и исполнительных деталей;
  • службы контроля качества и стандартизации;
  • отдела сбыта.

Продукция, которая прошла многоуровневые тесты контроля качества на каждом из производственных этапов, является залогом высокого показателя надежности, повышения ресурса выработки и увеличения гарантийного срока эксплуатации.

Основы установки запорно-регулирующей аппаратуры

Ни один трубопровод не может полноценно функционировать без запорной аппаратуры. Вследствие того что существует несколько ее разновидностей, установка одной из них существенно отличается от монтажа других устройств и должна осуществляться только специалистами с применением специализированного оборудования.

Работоспособность, долговечность и безопасность трубопровода зависят от того, насколько квалифицированно были проведены работы по монтажу.

Соединение арматуры с трубопроводом производится:

  • муфтами с внутренней резьбой;
  • цапками на наружном уплотнителе;
  • ниппелями;
  • фланцами;
  • сваркой.

Сварка – самый надёжный способ взаимного скрепления элементов трубопровода и единственный, который подходит для транспортировки сред высокого давления.

Соединение при помощи фланцев, плоских колец или дисков из легированной стали, закрепляющихся болтами к концам деталей, которые необходимо закрепить, также, позволяет обеспечить необходимый показатель герметичности. Производители запорной арматуры предоставляют гарантию на свою продукцию, проводя тесты на непроницаемость и прочность деталей, их соответствие техническим требованиям.

Правила при монтаже запорно-регулирующей арматуры

Есть несколько важных правил, которые следует соблюдать при выполнении монтажа запорно-регулирующей арматуры:

1. Обязательная очистка трубопровода. После транспортировки деталей их необходимо обработать вручную или воздействуя воздухом, паром или водой. При проведении сварки также нужно регулярно осматривать трубу на предмет загрязнений, чтобы образовавшаяся окалина не повредила герметичности.

2. Проверка фланцев на предмет наличия неровностей. Гладкая поверхность детали не должна быть поцарапана или иметь другие ярко выраженные дефекты.

3. Следует избегать монтажа запорной арматуры на участках с неравномерным рельефом. Если механизм будет находиться не на прямом отрезке трубопровода, напряжение, возникающее в местах изгиба, повлияет на герметичность и спровоцирует протечки.

4. Экранирование от скачков давления, возникающих при гидравлическом ударе, который может повредить или вывести из строя всю систему, включая и арматуру, проводится путем установки обратного клапана для обеспечения стабильного потока.

5. К задвижкам крупным диаметров или тяжелым приводам может понадобиться дополнительная опора для препятствования поломке винтов или прокладок.

6. Запорную арматуру можно повредить, если приложить слишком большие усилия к ее закручиванию.

7. Арматура из нержавеющей стали должна находиться в открытом положении во время установки.

Условия хранения запорной арматуры и ее монтаж

Если запорная арматура для трубопроводов укомплектована резиновыми уплотнителями или является шаровым краном, ее хранят в приоткрытом состоянии.

Запорная арматура с металлическими прокладками хранится исключительно в закрытом виде, для того чтобы не допустить попадания мелкого механического мусора. Задвижки до их установки должны находиться в закрытом сухом помещении, без сквозняков и доступа света.

Монтаж запорной арматуры проводится путем осуществления последовательных технологических процессов. Высокое качество сборки, долговечная и бесперебойная работа достигается при произведении установки квалифицированными мастерами с внушительным стажем работы в данной области.

Для каждого вида детали есть свои правила, которые учреждают заводы по производству запорной арматуры с целью выполнения их при установке:

  1. Дисковые поворотные затворы монтируются с открытием диска на 25%. Повреждение прокладки не должно возникнуть, если оставить достаточное расстояние между фланцами одинаковых диаметров. Все гайки следует закручивать постепенно, а между самим корпусом и фланцами нет необходимости в установке еще одной прокладки.
  2. Обратные клапаны должны иметь одинаковые диаметры с ответными фланцами. Строго контролируется монтажное расстояние между клапанами, правильность направления потока, режим пульсации.
  3. Шиберные ножевые задвижки в первую очередь требуют проверки индикатора положения. Во время монтажных работ соблюдается направленность потока и необходимое расположение ножевых задвижек. После проведения гидростатического испытания вести наблюдение на предмет протечек и подрегулировать при надобности болтами.
  4. Шаровой обратный клапан требует повышенного внимания в условиях минимальных давлений и горизонтальном монтаже. Чтобы эффективно противодействовать перепадам давления в системе, возможен монтаж шара с перекосом направления.
  5. Одностворчатый обратный клапан опускается между фланцами крючком, который при нахождении затворки перпендикулярно трубопроводу целесообразно располагать вертикально.
  6. Двухстворчатый обратный клапан не подходит для установки при уменьшающемся потоке. Перед установкой в обязательном порядке проверить функционирование пружин.
  7. Шаровой кран никогда не фиксируется с помощью тисков и нуждается в осторожности при закрутке соединений. Нежелательно вмешиваться в строение неиспользованной запорной арматуры, так как каждый кран проходит на производстве испытания сжатым воздухом и водой для обеспечения гарантии правильной сборки всех частей крана.

Складские площади для хранения трубной продукции и арматуры

Складские площади для хранения трубной продукции и арматуры необходимо изолировать от:

  • попадания влаги для упреждения появления коррозии;
  • мелких частиц, для того чтобы избежать механических повреждений;
  • перепадов атмосферного давления, которое может повлечь за собой износ прокладок;
  • ультрафиолетового излучения для сохранения целостности покрытия.

Больше о видах, типах, особенностях установки запорно-регулирующей арматуры для нефтегазовой промышленности можно узнать на ежегодной выставке «Нефтегаз».

Регулирующая арматура

Эти устройства получили наибольшее распространение среди различных типов регулирующей арматуры. Большинство из них весьма схожи по конструкции с запорными клапанами, но есть и свои специфические виды.

По направлению потока рабочей среды регулирующие клапаны делятся на:

  • проходные — такие клапаны устанавливаются на прямых участках трубопровода, в них направление потока рабочей среды не изменяется;
  • угловые – меняют направление потока на 90°;
  • трехходовые (смесительные) — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными параметрами в один. В сантехнике такое устройство имеет название смеситель.

Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях регулирующих органов, по этому признаку они разделяются на:

  • односедёльные;
  • двухседёльные;
  • клеточные;
  • мембранные;
  • золотниковые [1][2] .

Для управления регулирующими клапанами используются электроприводы, электромагнитные приводы и пневмоприводы. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, используются дополнительные устройства — позиционеры [3] .

Запорно-регулирующий клапан

С помощью этого устройства осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто»; такая конструкция является двухседёльной [1] [2] .

Смесительные клапаны

Используются в тех случаях, когда необходимо в определенных пропорциях смешивать различные среды, например холодную и горячую воду, выдерживая постоянным какой-либо параметр (например, температуру) или изменяя его по заданному закону. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие, задающее положение плунжера в первых, определяет расходы одновременно двух сред, а не одной, как в регулирующих клапанах [1] .

Также как и регулирующие клапаны, смесительные могут управляться с помощью электрического или пневматического привода (см. рис).

Регуляторы давления прямого действия

Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного давления в трубопроводе, эта необходимость может возникнуть в реальных рабочих условиях, когда в нём происходят колебания давления рабочей среды, недопустимые для нормальной работы технологической системы или установки.

В отличие от арматуры непрямого действия, в которой для непрерывного регулирования нужно отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдавать командный сигнал приводу, регулятор прямого действия срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонних источников энергии. Кроме таких регуляторов, арматурой прямого действия являются предохранительные клапаны, относящиеся к предохранительной арматуре и обратные клапаны, относящиеся к защитной арматуре.

Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя».

Предположим, что заданному номинальному давлению в трубопроводе соответствует установившийся поток среды через регулятор, при этом усилие от давления среды на чувствительном элементе компенсируется задатчиком нагружения (пружиной или грузом), то есть система находится в равновесии. При изменении давления в трубопроводе это равновесие нарушается и затвор арматуры перемещается, преодолевая усилие от задатчика, или наоборот, поддаваясь ему, при этом изменятся степень открытия регулирующего органа, а следовательно и расхода среды. С изменением расхода меняется давление и, при достижении исходного его значения, система снова приходит в равновесие и затвор прекращает двигаться.

Наиболее часто встречаются регуляторы прямого действия, оснащенные мембранными приводами. Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, фланцевое, однако, встречаются регуляторы малых диаметров с резьбовым соединением (муфтовые) [1] [2] [3] .

Регулятор уровня

Регуляторы уровня используются в сосудах, применяемых в энергетических, холодильных и других установках. Управляются они поплавком, по команде от которого происходит впуск дополнительного количества жидкости («регулятор питания») или выпуск избыточного количества жидкости («регулятор перелива») [1] [2] .

Другие типы

Также могут использоваться в качестве регулирующей арматуры, но значительно реже, другие типы:

  • регулирующие заслонки, управляемые пневмо- или электроприводом;
  • регулирующие шаровые краны, управляемые пневмо-, гидро-, или электроприводом;
  • регулирующие задвижки с электроприводом [1][3] .

См. также

Примечания

  1. 1234567 Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
  2. 12345 Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
  3. 1234 Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С.И.Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое “Регулирующая арматура” в других словарях:

регулирующая арматура — Арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода. [ГОСТ Р 52720 2007] Тематики арматура трубопроводная EN control valve … Справочник технического переводчика

регулирующая арматура — 3.6 регулирующая арматура: Арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода. [ГОСТ Р 52720 2007, статья 3.3] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

регулирующая арматура котлоагрегата — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN boiler control equipment … Справочник технического переводчика

запорно-регулирующая арматура — 3.4 запорно регулирующая арматура: Арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры. Источник: ГОСТ Р 52720 2007: Арматура трубопроводная. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

запорно-регулирующая арматура — Арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры. [ГОСТ Р 52720 2007] Тематики арматура трубопроводная … Справочник технического переводчика

Арматура трубопроводная — класс устройств, устанавливаемых на трубопроводах и патрубках сосудов, и предназначенных для управления потоками (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Арматура, регулирующая — Регулирующая арматура Промышленная трубопроводная арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. Смотреть все термины ГОСТ 24856 81. АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник:… … Словарь ГОСТированной лексики

Арматура регулирующая — Регулирующая арматура: арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода. Источник: ГОСТ Р 52720 2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения (принят Приказом Ростехрегулирования от 11.04 … Официальная терминология

Арматура — специальные конструкционные устройства, предназначенные для: 1. герметичного отключения части контура; 2. регулирования расхода, давления, уровня теплоносителя; 3. контроля положения уровня; предотвращение повышения давлений сверх допустимого; 4 … Термины атомной энергетики

арматура — J.2.3. арматура: Устройство крепления светофильтра. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Запорно-регулирующая арматура. Принцип действия.

Запорно-регулирующая арматура используется для контроля потока среды на объектах промышленного производства, и бытовых системах жизнедеятельности. Магистральные трубопроводы, месторождения нефти и газа и заводы по их переработке, сталеплавильные и химические предприятия, очистные сооружения и городской водопровод – вот лишь небольшая часть предприятий, где требуется огромное количество запорно-регулирующей арматуры.

Существует множество типов и модификаций запорно-регулирующей арматуры. Мы рассмотрим принцип действия наиболее распространенных типов изделий, таких как шаровые краны, дисковые поворотные затворы, шиберные задвижки, запорные клапаны и мембранные клапаны.

Принцип действия всех вышеперечисленных типов запорной арматуры примерно одинаков. Все эти устройства либо ограничивают поток среды (воздуха, жидкостей, пара, газа, сыпучих тел), либо полностью перекрывает его. Различаются лишь элементы конструкции типов запорной арматуры, (мембрана, диск, шар) с помощью которых и происходит перекрытие потока.

Принцип действия шарового крана.

Шаровый кран – один из самых надежных элементов запорной арматуры. Краны такого типа обеспечивают очень хорошую возможность полного перекрытия потока, в случае поворота запорного элемента на четверть оборота (90°). К достоинствам шарового крана следует также отнести низкое время закрытия, и низкую вероятность протечки, в случае износа уплотнения

Шаровые краны можно разделить на неполнопроходные, и полнопроходные. Неполнопроходной кран в открытом состоянии имеет диаметр прохода меньший, чем диаметр трубопровода, полнопроходный кран имеет диаметр прохода равный диаметру трубопровода. Полнопроходный шаровый кран более эффективен, т.к. позволяет свести к минимуму падение давления в клапане.

Шаровые краны рекомендуются только для использования в полностью открытом, или полностью закрытом положении. Они не приспособлены для точного регулирования потока, или функционирования в частично открытом положении, так как создается избыточное давление на часть корпуса, что может привести к его деформированию. Деформирование корпуса приводит к протечкам и поломкам.

Принцип действия дискового поворотного затвора

В положении “открыто”

Шаг 1

Шаг 2

В положении “закрыто”

Дисковый поворотный затвор регулирует поток при помощи специального элемента – диска, закреплённого на валу, и поворачивающегося вокруг своей оси. Также, как и шаровый кран, дисковый затвор способен осуществить перекрытие за достаточно короткое время, так как диск осуществляет такой же оборот на 90 °, из-за чего этот затвор называют также четверть-оборотным.

В зависимости от положения диска и вала относительно корпуса, дисковые затворы могут быть трехэксцентриковыми и двухэксцентриковыми. Затвор со смещенным эксцентриситетом означает, что ось диска смещена относительно геометрической оси корпуса, что обеспечивает более плотное прилегание диска к уплотнению затвора, а следовательно – исключает протечки.

Дисковые поворотные затворы характеризуются простотой конструкции, легкостью веса, и компактными размерами. Но материалы, используемые при производстве затворов, могут ограничить их применение при очень высоких температурах, или крайне агрессивных средах. В основном это касается уплотнений затвора, изготовляемых из полимерных материалов.

Принцип действия запорно-регулирующего клапана

В положении “открыто”

Шаг 1

Шаг 2

В положении “Закрыто”

Запорно-регулирующий клапан подходит для использования на различных технологических объектах, исключая лишь трубопроводы больших диаметров, для контроля и регуляции потока среды.

Принцип действия клапанов не сильно отличается от принципа действия прочей запорно-регулирующей арматуры. Достоинства этих клапанов состоят в малом ходе затвора для полного открытия, соответственно такой клапан обычно имеет малые габариты и приемлемую массу. Также клапан обладает высокой герметичностью, и отсутствием трения уплотнения затвора о седло, что значительно сокращает их износ.

Недостатки подобного типа клапанов заключаются в сильном гидравлическом сопротивлении, и, соответственно, в больших потерях энергии, ограничении максимального диаметра трубопроводов, на которые их можно установить, а также в существовании застойных зон (по причине S-образного внутреннего сечения), где могут накапливаться примеси и мусор.

Принцип работы шиберной задвижки

В положении “открыто”

Шаг 1

Шаг 2

В положении “закрыто”

Конструкция шиберной задвижки напоминает шлюз – поток регулируется путем его разделения при помощи металлической пластины – шибера. Шиберная задвижка – одно из наиболее простых приспособлений для регуляции потока.

Шиберные задвижки, в зависимости от конструкции запирающего элемента могут быть межфланцевыми, двусторонними и ножевыми.

К достоинствам шиберной задвижки следует отнести то, что этот тип задвижек в открытом состоянии не содержит никаких элементов, препятствующих потоку.

Принцип действия мембранного клапана

В положении “открыто”

Шаг 1

Шаг 2

В положении “закрыто”

Мембранные клапаны используют в качестве запорного элемента гибкую мембрану (диафрагму) метод «щипать», чтобы остановить поток клапана, используя гибкую мембрану.

Одним из преимуществ мембранного клапана является то, что компоненты самого клапана отделены от потока среды, что в случае агрессивных сред увеличивает срок службы клапана, при условии регулярного обслуживания и своевременной замены мембраны.

Эти типы клапанов, как правило, не подходит для агрессивных сред, и сред с высокими температурами, в основном, они применяются для водопроводных систем.

Ниже представлено видео, в котором наглядно показан принцип работы трехэксцентрикового дискового затвора


Читайте также:  Канализационный обратный клапан - для чего и как работает
Ссылка на основную публикацию